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Study on high conversion type core of Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR) for Minor Actinide (MA) recycling

高転換型FLWRにおけるMAリサイクルの検討

深谷 裕司   ; 中野 佳洋 ; 大久保 努

Fukaya, Yuji; Nakano, Yoshihiro; Okubo, Tsutomu

革新的水冷却炉(FLWR)に対する概念研究が原子力機構でなされてきた。また、高転換型FLWR(HC-FLWR)におけるMAリサイクルの検討が始まった。HC-FLWRは早期導入可能であり、転換比が0.85程度であるため、この炉型においてMAリサイクルが実施できれば有意義である。この炉型の設計に対する基準と性能面の要求はボイド係数が負であること、取出燃焼度が50GWd/t程度であることである。この条件を満たす設計値を決定するためにパラメーターサーベイを行った結果、以下の設計値に決定された。Puf富化度は13wt%,炉心長は116cm,燃料棒直径は9mm,炉心平均ボイド率は約50%であり、この設計においてNpもしくはAmが2wt%程度MOX燃料内に添加できる見込みを得た。

Conceptual design studies on the Innovative Water Reactor for Flexible Fuel Cycle (FLWR) have been performed at Japan Atomic Energy Agency (JAEA), and study on high conversion type core of FLWR (HC-FLWR) for MA recycling was started. Because HC-FLWR is the near-term technology with a conversion ratio around 0.85, it would be useful if HC-FLWR can recycle MA. The design criteria and requirements for the core are set as follows: The void reactivity coefficient should be negative value. And the discharge burn-up should be around 50 GWd/t. The parametrical survey with core burn-up calculations was performed. From these survey calculations, some feasible design ranges have been obtained for MA recycling core. The Puf enrichment of MOX fuel is 13 wt%. The core height is 116 cm. The fuel rod diameter is 9 mm. The core average void fraction is about 50%. In these reactor core specifications, around 2 wt% of Np or Am can be recycled in the HC-FLWR MOX fuel.

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